第3课 运动的描述 讲义
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课题运动的描述
教学目标掌握描述运动的物理量、掌握简单运动的规律
重点、难点
运动规律的掌握、物理量的意义、运动图像问题
教学内容
◎知识梳理
1.1 认识运动
1、一个物体对另一个物体相对位置变化的运动称之为,简称运动。按运动的轨迹分为
和。
2、参照物:被(假定为不动的物体)系。
3、比较两个物体的运动时必须选择同一参考系,比较才有意义。
4、物体的形状、体积和,对研究问题的影响可以忽略不计时,可以用来代替物体的有质量的点叫做。
5、质点是人们为了使实际问题简化而引入的理想化模型。
1.2 时间位移
1、钟表指示的一个读数对应着某一瞬间,称为;两个时刻之间的间隔称为。
它们的单位都是,符号是。
2、物体运动轨迹的长度叫,它是;从物体运动的起点指向运动的终点的有向线段叫,它是。它们的单位都是,符号是。
3、标量是的物理量;矢量是的物理量。
4、位移的大小与路程的关系是:位移≤路程。
1.3物体运动的描述
(1)速度
①定义:表达式,是描述物体的物理量。
②瞬时速度和平均速度的关系:如果时间t∆非常小时,就可以认为平均速度表示的是物体在时刻t的瞬时速度。
③速度既有大小又有方向,是量,其方向与一段时间t∆内发生的方向相同。瞬时速度的方向就是物体此时刻的运动方向,即物体运动轨迹在该点的方向。速度大小表示的是运动的快慢。
④ 平均速度必须明确是哪段时间或哪段位移上的平均速度,取不同的时间段或位移段平均速度一般是 不同 的。 (2)平均速率是质点运动的 路程 与 时间 的比值;仅表示 运动快慢 ,是 标量 。 (3)平均速度大小一般小于平均速率,仅 时两者大小才相等。 (4)瞬时速率是瞬时速度的 ;仅描述物体运动快慢,是 量。
1.4 速度变化的快慢 加速度
1、速度由0v 经一段时间t 后变为v ,那0v v -的差值即是 。用v ∆表示。
2、加速度定义:速度变化量与发生这一变化所用的时间的比值:a=
物理意义是指 ;单位:米/秒2(m/s 2) ;加速度是 矢量 ,方向与速度变化的方向相同;a 不变的运动叫做 匀变速运动 。匀变速运动又分匀变速直线运动和匀变速曲线运动。
3、加速度的正、负号只表示其 ,而不表示其 大小 。加速运动:假设v 为正向:0v v >,v ∆为正值,a 0>,a 与0v 方向一致。 减速运动:0v v <,v ∆为负值,a 0<,a 与0v 方向相反。
1.5 图象问题
2.位移和速度都是时间的函数,因此描述物体运动的规律常用位移一时间图像(s —t 图)和速度一时间图像(v 一t 图)。
1.6 匀变速直线运动
1.匀变速运动三个基本公式有:○
1 ○
2 ○3
以速度为10 m/s 匀速运动的汽车在第2 s 末关闭发动机,以后为匀减速运动,第3 s 内平均速度是9 m/s ,则汽车
加速度是_______ m/s2,汽车在10 s内的位移是_______ m.
2.匀变速直线运动的实验原理公式:○4
○5位移差公式:()
某次实验中的纸带如图所示,取O点为起点位置,每隔5个间隔为一个计数点。实验所用的电源是50Hz的低压交流电源,其中OA=0.60cm,OB=2.40cm,OD=9.60cm。已知物体在相等时间内位移的增量相同,则OC的距离是cm。
打点计时器所用电源的频率为50Hz,某次实验中得到的一条纸带,用刻度尺测量情况如图所示,纸带在A、C 间的平均速度为 m/s,在A、D间的平均速度为 m/s,B点的瞬时
速度更接近于 m/s。
1.7 自由落体运动
1.定义:物体从静止开始下落,并只受重力作用的运动。
2.规律:初速为0的匀加速运动,位移公式:,速度公式:
在现实生活中,雨滴大约在1.5km左右的高空中形成并开始下落。计算一下,若该雨滴做自由落体运动,到达地面时的速度是多少?你遇到过这样快速的雨滴吗?据资料显示,落到地面的雨滴速度一般不超过8m/s,为什么它们之间有这么大的差别呢?
练习题
1.在研究匀变速直线运动规律的实验中,
如图所示为一次记录小车运动情况的纸带。
图中A、B、C、D、E为相邻的计数点,相邻
计数点的时间间隔为T=0.1秒,则: D点的
瞬时速度大小为 m/s,运动小车的加速度大小为 m/s2
2.(8分)某汽车以20m/s的速度行驶,司机突然发现前方34m处有危险,采取制动措施。若汽车制动后做匀减速直线运动,产生的最大加速度大小为10m/s2,为保证安全,司机从发现危险到采取制动措施的反应时间不得超过多少?
3.如图所示为打点计时器所打的纸带,数据单位为cm,己知牵引纸带的物体沿水平方向向右做匀变速直线运动,相邻两计数点间还有四个点没有标出来,由图可知BC=_______cm;物体运动加速度的大小a= m/s2。
4.如图所示,在国庆阅兵演习中,某直升飞机在地面上空某高度A位置处于静止状态待命,接上级命令,要求该机10时58分由静止状态沿水平方向作匀加速直线运动,10时58分50秒到达B位置,然后就进入BC段的匀速受阅区,10时59分40秒准时通过C位置,已知S BC =10km。问:
(1)直升飞机在BC段的速度大小是多少?
(2)直升飞机在AB段做匀加速直线运动时的加速度大小是多少?
(3)AB段的距离为多少?
A B C